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Unveiling aluminum diethyl phosphinate dual identity: Transfer from epoxy resins to glass fiber-reinforced composites

  • This study examines the transfer of the flame-retardant aluminum diethyl phosphinate (AlPi) from epoxy resins to composites and the impact of AlPi on fire behavior and fire stability. Further, the effects of different particle sizes and the addition of zinc hydroxy stannate (ZHS) and inorganic silicate (InSi) are investigated. The research provides a detailed analysis of the fire behavior, fire stability, pyrolysis, flame-retardant modes of action, and flame retardancy index. Interestingly, the particle sizes did not significantly affect the flammability, fire behavior, or fire stability in the systems investigated. AlPi acts primarily in the gas phase, releasing phosphorus that yields flame inhibition. Adding glass fibers (GFs) to the epoxy resin boosts the flame retardancy in the condensed phase, reducing the heat release rate (HRR), total heat release (THR), and peak heat release rate (PHRR) by about 60%. This improvement is largely due to replacing fuel and forming a protectiveThis study examines the transfer of the flame-retardant aluminum diethyl phosphinate (AlPi) from epoxy resins to composites and the impact of AlPi on fire behavior and fire stability. Further, the effects of different particle sizes and the addition of zinc hydroxy stannate (ZHS) and inorganic silicate (InSi) are investigated. The research provides a detailed analysis of the fire behavior, fire stability, pyrolysis, flame-retardant modes of action, and flame retardancy index. Interestingly, the particle sizes did not significantly affect the flammability, fire behavior, or fire stability in the systems investigated. AlPi acts primarily in the gas phase, releasing phosphorus that yields flame inhibition. Adding glass fibers (GFs) to the epoxy resin boosts the flame retardancy in the condensed phase, reducing the heat release rate (HRR), total heat release (THR), and peak heat release rate (PHRR) by about 60%. This improvement is largely due to replacing fuel and forming a protective layer during burning. Despite the differences between thermoset and composite, the study demonstrates an effective transfer of flame-retardant properties from epoxy resins to fiber-reinforced composites, significantly enhancing the flame retardancy performance in both material systems.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Maria Jauregui Rozo, S. Sunder, Weronika TabakaORCiD, Benjamin Klaffke, H. Ruckdäschel, Bernhard SchartelORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Polymer Composites
Jahr der Erstveröffentlichung:2025
Organisationseinheit der BAM:7 Bauwerkssicherheit
7 Bauwerkssicherheit / 7.5 Technische Eigenschaften von Polymerwerkstoffen
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Wiley
Jahrgang/Band:46
Ausgabe/Heft:14
Erste Seite:12981
Letzte Seite:12999
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurbau
Freie Schlagwörter:Aluminum diethyl phosphinate; Epoxy resins; Fire behavior; Fire stability; Gas-phase active; Glass fiber-reinforced composites; Particle sizes
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Infrastruktur
Infrastruktur / Fire Science
Infrastruktur / Leichtbau
DOI:10.1002/pc.29911
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-643013
ISSN:1548-0569
ISSN:0272-8397
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:08.10.2025
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:08.10.2025
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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